<실험의 목적>✓ 고압을 발생시키는 장치를 사용하는 방법을 배우기;✓ 전하에 대한 개념을 복습하기;✓ 물체를 대전시킬 수 있는 방법을 알아내고 그것이 미치는 영향을 조사하기;✓ 대전된 물체가 받는 힘을 측정해서 쿨롱의 법칙은 두 전하의 크기에 비례하고 그 전하들 사이 거리의 제곱에 반비례한다는 것을 확인하기;✓평행한 두 극찬에 고전압을 인가하여 대전된 극판에서의 쿨롱의 힘을 측정해 보기.<배경지식>전하의 크기가 q1과 q2이고 거리가 r만큼 떨어진 두 입자/점전하 사이에 작용하는 정전기력의 크기는 다음 식으로 주어진다. F=k (q_1 q_2)/r^2 =1/(4πε_0 ) (q_1 q_2)/r^2 1785년에 샤를 쿨롱이 실험을 통해 유도한 공식이라 쿨롱의 법칙이라고 부른다.이때 ε_0은 진공에서의 유전율이고 k는 쿨롱의 상수이다:ε_0=8.85*〖10〗^(-12) [ F/m=C^2/(Nm^2 )] k=9*〖10〗^9 [ (Nm^2)/C^2 ] = 1/(4πε_0 )콘덴서의 극판들은 도체이기 때문에 등전위면이고 그 사이에 전위차가 존재한다극판들은 크기가 같고 부호가 반대인 전하로 대전되었다면, 평행판 축전기의 전하량은 그의 절대값인 Q로 나타내고 Q와 전위 V는 서로 비례한다:Q = CV비례상수인 C는 전기용량이라 부른다. 도체의 기하학적인 모양에만 의존하고 평행한 도체판으로 이루어진 축전기의 경우 다음과 같은 식으로 나타낸다: C=ε_0 ε A/d이때 A는 평행판의 단면적이고 d는 두 평행판 사이의 거리이다. -q인 극판으로부터 더 높은 전위를 가지는 +q인 극판으로 미소전하 dq를 옮기는 데 필요한 일은 다음과 같이 구한다: dW=∆Vdq= q/C dq따라서, 처음에 대전되지 않은 축전기를 전하 q=0애서 전하 q=Q로 대전시키는 데 필요한 전체 일은:W=∫_0^q▒〖q/C dq〗=Q^2/2C 이다.
우리가 알고 있는이론 지식에 따르면 전압과 유도기전력이 서로 비례하는데 실험 데이터를 사용하여 그것을 그래프로 나타냈다:Discussion실험 1에서코일에자석을 넣었을 때 전류가 흘리기 시작한다는 것을 확인했다. 자기력에 반대방향으로 작용하는 전류가 생기고N극 자석을 넣을 때 “+” 전압계 값이 나오고 뺄 땐 “-” 전압계 값이 나온다.S극을 넣고 빼면 그와 반대현상이 일어난다. 그 때 자석과 솔레노이드가 서로 다가가는 것보다 상대운동을 한다고 다룰 수 있다.패러데이 법칙에 따라Ф의양이클수록유도기전력도증가하니까자석을이동시키는속도가빠를수록전압계의변위가증가한다.실험2, 3 (DC, AC)에서는 그래프 몇 개가 예상과 다르게 나왔다. 오차가생기는데 그의 원인 중 전력발생기의 내부저항과 장치의고장일 수도 있다. 예를 들어, DC: 큰 정사각형, 6 V그래프가현실을 잘 나타내지 않음이 확실하고AC: 작은 원형 실험의 그래프도 역시 이상하게 나왔으므로 데이터를 얻지 못했다.